CN103427547B - 齿轮减速电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮减速电机，其包括：设置于壳体组件内部的电机定子；安装于定子之内或之外的转子组件；设置于转子组件内部且将转子组件的输出转速进行减速处理的减速装置，用于从转子组件中心位置处获取偏心的转动动能，并输出其转速低于所述转子转速的动力；连接所述减速装置的减速输出轴，在所述减速装置输出动力的作用下进行低速转动。本发明的齿轮减速电机，其将减速装置安置于电机内部，结构简单，体积小，节省能源，噪声小。

Description

齿轮减速电机

技术领域

本发明涉及减速电机的技术领域，具体涉及一种带有减速装置的电机。

背景技术

电机具备能量高、转换效率高、节能、环保等多种优势，从而在工业生产和生活中得到了广泛的应用，在诸如电动车、电动三轮车、电动汽车、洗衣机等设备中，电机都是必不可少的设备。普通电机的转速较高，为了得到合适的输出转速，在实际应用中，需要对电机进行减速，目前常采用的方式有使电机传递到减速装置通过一级皮带轮减速，在减速装置里设置一级或多级减速装置来完成一定速比的减速。此结构不仅复杂，而且占用空间大。为了解决此技术问题，目前已有一些关于去除皮带轮，将电机与减速装置进行直接连接，由于其电机本体与减速装置仍然是相对独立的，电机本体与减速装置均分别需要占用安装空间，结构不够紧凑，体积仍然较大。

为了进一步解决上述技术问题，公开号为CN102142734A的中国发明专利申请公开了一种外转子电机总成，包括电机本体，驱动轴，减速装置，其中：驱动轴固定在减速装置上，电机本体直接驱动驱动轴，电机本体有内径空间，减速装置安装在电机本体内径空间中。此结构虽然在一定程度上进一步减少了占用空间，而由于其原理为利用在外转子电机的定子内部圆周空间上通过安装部件将减速装置安装在定子内径空间中，因此无法在没有内部空间的转子组件电机上进行应用，有一定的局限性，同时其电机本体直接驱动驱动轴，然后通过安装在电机内径空间内的减速装置对驱动轴进行减速，因此也仅为一定程度上减少了占用空间，但是结构仍然不够紧凑，进一步地，将减速装置为了获得更大传动比时需要增加体积时，也必然使得外转子电机增加内径体积才能实现该发明，显然这并没有解决实质的技术问题。

因此，如何设计一种结构紧凑、占用空间小的减速装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种齿轮减速电机，其将减速装置安置于电机转子组件的内部，结构紧凑、占用空间小。

为实现本发明的上述目的，本发明的齿轮减速电机包括：设置于壳体组件内部的电机定子；安装于定子之内或之外的转子组件；设置于转子组件内部且将转子组件的输出转速进行减速处理的减速装置，用于从转子组件中心位置处获取偏心的转动动能，并输出其转速低于所述转子转速的动力；连接所述减速装置的减速输出轴，在所述减速装置输出动力的作用下进行低速转动。

进一步的，还包括：连接所述减速装置的输出轴套，其套设于所述减速输出轴外部。

其中，所述转子组件包括：驱动架；位于所述驱动架之内的空腔。具体的，所述驱动架为转子架，更为具体地，所述的转子架可以是一体式的，也可以是组合式的。

其中，所述减速装置安装在所述空腔内，并且包括：连接所述驱动架且绕驱动架轴线旋转的偏心套；套装于所述偏心套外部且与其转动连接的正齿轮，用于随着偏心套的旋转而绕所述驱动架轴线进行公转；连接所述输出轴套的内齿圈，其内安置有所述正齿轮，使得所述正齿轮在所述公转期间与所述内齿圈的内齿啮合而产生自转；将所述正齿轮连接到所述减速输出轴的连接装置。

优选的，所述连接装置为滑块结构，其包括：穿过所述减速输出轴的十字滑块，其下端面与所述正齿轮的上端面滑动连接；与十字滑块的上端面滑动连接的定位滑块，其中心与所述减速输出轴固连。

优选的，所述十字滑块包括：中心穿过所述减速输出轴的圆盘本体；分别设置于圆盘本体下端面且径向相对的一对下凸台；及分别设置于圆盘本体上端面且径向相对的一对上凸台；

优选的，所述定位滑块包括：呈筒状的滑块本体，其中心与所述减速输出轴固连；及设于滑块本体两侧且沿其径向相背伸出的一对耳板，其上分别设有与所述一对上凸台相匹配的凹槽。

相应的，所述正齿轮的上端面设有径向相对的一对齿轮凹槽，且其与所述一对下凸台的位置相对应。

或者，所述连接装置为连接盘包括连接盘本体，所述连接盘本体与所述正齿轮为轴孔销插装式滑动连接。具体地，所述的轴孔销插装式滑动连接的设置方式为：所述轴孔分布在连接盘本体上，连接销轴设置在正齿轮上，轴孔和连接销轴进行插装实现滑动连接；也可以是：所述轴孔分布在正齿轮上，连接销轴设置在连接盘本体上，轴孔和连接销轴进行插装实现滑动连接；还可以是：所述轴孔分别分布在连接盘本体和正齿轮上，通过连接销轴分别与轴孔进行插装实现滑动连接；所述的轴孔和连接销轴的数量可为多个，具体可选择在4-12个，最优选地，为6-8个。

优选的，所述偏心套包括：与所述驱动架固连且绕所述驱动架轴线旋转的第二套体；与第二套体上端面固定连接的第一套体，其绕所述驱动架轴线偏心旋转；其中，所述正齿轮转动安装于所述第一套体的外部。

进一步的，本发明的齿轮减速电机还包括：设置于所述壳体组件内部的离合器装置，其轴向滑动的套装于所述内齿圈的外壁上，通过轴向滑动与设于所述驱动架一端的卡齿进行卡合连接或与所述卡齿脱离。

优选的，所述离合器装置包括：固定在所述壳体组件内的电磁线圈机构；设置于所述电磁线圈机构内壁的离合齿圈；其中，离合齿圈与所述内齿圈滑动连接，且其底端设有与所述驱动架一端的所述卡齿卡合连接的齿槽。

与现有技术相比，本发明的齿轮减速电机具有如下突出的优点：

1)本发明的齿轮减速电机集电机与减速装置于一体，从而节省空间，并且避免了大量连接件的耗用，从而降低了生产成本；

2)本发明的齿轮减速电机将减速装置安置于转子组件的内部，结构紧凑，减少了占用空间，尤其是减小了电机的轴向尺寸，从而减小了电机的体积；

3)本发明的减速装置中的正齿轮可以绕偏心套旋转轴公转，又可以与内齿圈啮合进行自转，从而使减速输出轴和输出轴套同时反向旋转，实现了双动力的输出，并且降低电机的能耗和噪声；

4)本发明采用连接装置将正齿轮连接到减速输出轴上，使得正齿轮在输出由其旋转产生的旋转动力，由绕驱动架轴线偏心的输出转变为绕驱动架轴线同轴的输出，从而提高传动效率。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明第一实施例齿轮减速电机的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的减速装置的爆炸视图；

图3是本发明第一实施例的定位滑块的结构示意图；

图4是本发明第一实施例的十字滑块的结构示意图；

图5是本发明第一实施例的正齿轮的结构示意图；

图6是本发明第一实施例的偏心套的结构示意图；

图7是本发明第二实施例齿轮减速电机的结构示意图；

图8是本发明第二实施例的减速装置的爆炸视图；

图9是本发明第二实施例的连接盘的结构示意图；

图10是图9所示的连接盘的右侧视图；

图11是本发明第二实施例的正齿轮的结构示意图；

图12是本发明的转子嵌件的结构示意图；

图13是本发明的输出轴套和内齿圈部分的爆炸视图；

图14是本发明的内齿圈的结构示意图；

图15是本发明的内齿圈的俯视图；

图16是本发明的离合齿圈的结构示意图；

图17是本发明的洗衣机驱动装置的主视图；

图18是本发明的减速装置及减速输出轴中各零件的旋转方向示意图。

附图标记说明：1-壳体组件；2-定子；3-转子组件；4-偏心套；5-减速输出轴；6-正齿轮；7-内齿圈；8-连接装置；9-离合器装置；11-壳体；12-电机端盖；13-电机螺栓；14-安装盘；20-输出轴套；31-驱动架；32-内腔；33-卡齿；34-转子；35-转子嵌件；351-圆筒；352-底座；41-偏心套本体；42-第一套体；43-第二套体；44-通孔；411-外延边；40-正齿轮轴线；50-减速输出轴轴线；60-外齿；62-齿轮凹槽；61-连接轴孔；63-钢圈；71-上连接件；72-下连接件；201-轴套凹槽；711-外花键；712-凸槽；721-内齿；722-带孔凸台；723-加强筋；81-连接盘本体；82-通孔；83-连接轴；84-圆筒；85-十字滑块；86-定位滑块；851-圆盘本体；852-下凸台；853-上凸台；861-滑块本体；862-耳板；863-凹槽；100-轴承；200-弹簧；91-离合齿圈；92-电磁线圈；93-线架；94-线圈保持架；911-内花键；912-导磁铁环；913-齿槽。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种带有减速装置的电机，轴向尺寸小、结构紧凑、占用空间小。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要指出的是，本文中涉及的上、下等方位词是以图1至图18中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请文件请求保护的范围。

需要指出的是，本发明各实施方式中功能相同或相通的结构或构件在图中用相同的标记进行标示。

参考图17、1和图7，本发明的齿轮减速电机包括：设置于壳体组件内部的电机定子；安装于定子之内或之外的的转子组件；设置于转子组件内部且将转子组件的输出转速进行减速处理的减速装置，用于从转子组件中心位置处获取偏心的转动动能，并输出其转速低于所述转子转速的动力；连接所述减速装置的减速输出轴，在所述减速装置输出动力的作用下进行低速转动；连接所述减速装置的输出轴套，其套设于所述减速输出轴外部。此外，本发明的齿轮减速电机还包括用于控制减速装置输出速度的离合器装置。

本发明的齿轮减速电机可以为内转子电机，也可以外转子电机，即转子组件可以位于电机定子之内，也可以位于电机定子之外。为了便于理解，在本发明的实施例中仅对转子组件位于定子之内的情况进行叙述。但应理解为，本领域技术人员完全可以依据本发明实施例所描述的技术方案，将转子组件安置于电机定子之外而相应替代实施例中所述的转子组件位于电机定子之内的情况，并且，在相应替代时，对本发明的结构进行相应改动也不具有新颖性。

本发明中，位于电机定子之内的转子组件通过绕位于自身中心的轴线旋转而提供转动动能，在转子组件内部设有将其输出转速进行减速处理的减速装置，由于减速装置与转子组件相连，因此减速装置在转子组件绕轴线旋转的过程中，获得了转动动能，由于减速装置中与转子组件连接的偏心套绕转子组件轴线进行偏心旋转，因此带动减速装置中的其它零件也绕转子组件轴线进行偏心旋转，且将偏心旋转后的动力转化为转速低于转子组件转速的动力输出。由于减速装置与减速输出轴相连，并且在减速输出轴的外部套设有与其转动连接的输出轴套20，从而在减速装置输出动力的作用下，减速输出轴和输出轴套将所述低于转子组件转速的动力分别供应给相对应的执行部件，当应用于洗衣机领域时，所述减速输出轴和输出轴套相对应的执行部件可分别是波轮(或搅拌器，下文同此，不再赘述)和内桶。

具体的，在本发明中，如图17、1、7所示，在壳体组件1内部安置有定子2，在定子2内部安置有用于提供转动动能的转子组件3。本发明的转子组件包括驱动架31和设于驱动架内部的空腔32，因此转子组件的转速即为驱动架的转速，并且驱动架的旋转轴为其对称轴。其中，减速装置安装在驱动架内部的空腔内，该减速装置包括：连接驱动架31且绕驱动架轴线旋转的偏心套4，其在驱动架的带动下与驱动架同速旋转；套装于偏心套外部且与其形成转动连接的正齿轮6，其随着偏心套的旋转而绕驱动架轴线进行公转；连接输出轴套20的内齿圈7，其内安置有正齿轮，使得正齿轮在公转期间与内齿圈的内齿啮合而产生自转，并且内齿圈在与正齿轮啮合的过程中也进行相应的旋转，并将动力传递给输出轴套；其中，正齿轮通过连接装置与减速输出轴5相连，从而将其旋转产生的动力传递给减速输出轴。其中，本发明的离合器装置设置于壳体组件内部，并且轴向滑动的套装于内齿圈的外壁上，通过轴向滑动与设于驱动架一端的卡齿进行卡合连接或与卡齿脱离，从而使得减速装置输出的转速等于或低于驱动架的转速。

本发明的减速装置中，通过连接装置将正齿轮连接到减速输出轴上，而本发明的连接装置具有不同的结构形式，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

如图1、2所示，为本发明的齿轮减速电机中的连接装置为滑块结构的结构示意图。

如图1所示，壳体组件包括：两端开口的筒状壳体11、与壳体11底端连接的电机端盖12、位于壳体顶端且与电机端盖12通过电机螺栓13连接的安装盘14，并且壳体11、电机端盖12和安装盘14围成一个用于安置定子2和转子组件3等其它零部件的内部空间。

本实施例的转子组件包括驱动架31和设在驱动架内部的空腔32，并且在驱动架的顶部端面设有卡齿33。具体的，如图1、12所示，本实施例的驱动架包括筒状的转子34和位于转子内的转子嵌件35，其中转子嵌件包括：两端开口的圆筒351，其顶端设有向上延伸的卡齿33；位于圆筒底端的底座352，且底座的中心开设一底座通孔。转子嵌件中的圆筒和底座共同构成用于安置减速装置的空腔32，而减速输出轴穿过所述底座通孔的中心，因此驱动架旋转时具有与减速输出轴相同的旋转轴，即驱动架的旋转轴线与减速输出轴的旋转轴线重合。

本实施例中，如图2所示，在转子组件的空腔中安置有减速装置，该减速装置包括偏心套4、正齿轮6、内齿圈7和连接装置8。

其中，减速装置中的偏心套与驱动架31固定连接，并且偏心套绕驱动架的旋转轴旋转。如图6所示，该偏心套包括与驱动架同轴线旋转的第二套体和与驱动架偏轴线旋转的第一套体，其中第二套体与第一套体可以为分体式固定连接，也可以是一体式固定连接，为了便于加工或安装，优选的，如图2所示，第二套体为第二套体43，第一套体包括与第二套体顶端连接的偏心连接件41和与偏心连接件顶端连接的第一套体42，其中，偏心连接件41具有相对于第一套体42向外侧延伸所形成的外延边，并且在第二套体43内设有用于穿过减速输出轴的偏心套通孔，该偏心套通孔向上延伸贯穿偏心连接件和第一套体。

在加工偏心套时，第一套体、偏心连接件和第二套体可以采用一体成型的方式，或者采用焊接等方式将其连接为一体，并且，在加工时，应使第一套体的中心线和第二套体的中心线之间具有一定的偏心距，该偏心距可取为正齿轮的半径和内齿圈半径之差。

本实施例中，偏心套4与驱动架31间的固定连接为便于传递旋转扭矩的刚性连接，在加工时，偏心套与驱动架可以采用一体式固连，也可以采用分体式固连，如通过螺钉、焊接等方式连接。优选的具体方式为：筒状的转子34采用金属材质，偏心套4采用金属材质，将筒状的转子34、偏心套4放入注塑模具或压铸模具，直接经过注塑或压铸成型使转子和偏心套安装于转子嵌件35上；更优选地，偏心套4中偏心连接件41的外延边的外侧可设有若干个凹陷(图2中为4个)或凸边，从而增加偏心套4与驱动架31注塑或压铸时的结合力，易于偏心套4与驱动架31之间刚性固定连接的需要。

当驱动架旋转时，通过第二套体固连在其转子嵌件底座通孔中的偏心套也随之同轴、同速旋转，从而带动与偏心套中的第一套体42转动连接的正齿轮也随之进行相应的旋转。

如图5所示，本实施例的正齿轮6包括钢圈63和位于钢圈外侧且与其一体注塑成型的外齿60，并且正齿轮的上端面还设置有一对径向相对的齿轮凹槽62。其中，钢圈与偏心套中的第一套体转动连接，具体方式为：第一套体42的外壁与含油轴承100的内圈以过盈方式配合连接，而偏心连接件外延边的上端部与含油轴承100外延边的下端部接触连接，含油轴承100的外圈与正齿轮的内壁以间隙配合方式接触连接；或者，也可以采用第一套体42的外壁与含油轴承100的内圈为间隙配合方式连接，而偏心连接件外延边的上端部与含油轴承100外延边的下端部接触连接，含油轴承100的外圈与正齿轮的内壁以过盈配合方式接触连接。

当然地，为实现偏心套4与正齿轮相对转动连接，也可以采用以下具体方式：对偏心套4自身结构进行改进，如采用粉末冶金材料，使得偏心套4本身具备含油轴承100的功能，避免含油轴承100的单独使用，从而将钢圈与本身带有含油轴承功能的偏心套转动连接。

优选地，在第一套体42的内部可设有若干减料槽以降低生产制造成本，同时还可在减料槽中加入适量起润滑功能的材料，如润滑油、油棉，增加偏心套的使用寿命。

当偏心套旋转时，与其上的第一套体转动连接的正齿轮在其带动下进行与其相同旋转方向的公转，并且由于偏心套中的第一套体和第二套体的中心线间距有一定的偏心距，而第一套体的旋转轴线与驱动架轴线重合，因此当正齿轮公转时，实际上是在绕驱动架轴线进行偏心的旋转。

正齿轮在公转过程中，由于其外齿与内齿圈啮合，因此会将其旋转动力传递给内齿圈。本实施例的内齿圈为金属或塑料连接件，更为优选地，为了节省制造成本，可选择为一体注塑件，该金属或塑料连接件包括上部连接件71和设置在其下端并与其连接的下部连接件72。如图14所示，上部连接件为壳体，其外壁设有沿其轴向分布的外花键711，其内壁设有沿其轴向分布的多个凸槽712；而下部连接件72为筒状结构，其顶端与上部连接件固连，在其内壁嵌装有内齿721，并且在其与上部连接件的连接处还设有多个加强筋723，而在相邻的加强筋723间还设有多个用于安置弹簧200的带孔凸台722。

如图13所示，上部连接件中的多个凸槽与设在输出轴套外壁的多个轴套凹槽201相匹配，从而将内齿圈与输出轴套固定连接为一体，此外，也可以采用将金属连接件通过激光焊接或其他方式与输出轴套实现刚性连接，在本实施例中，位于下部连接件72内壁的内齿721可以采用塑料制成，也可以采用金属制成。

当正齿轮在进行公转(即绕驱动架轴线进行偏心旋转)时，其外齿会与内齿圈的内齿进行啮合，从而在轮齿啮合的相互作用力下，使得正齿轮产生自转，并且此时的旋转方向与其公转的方向相反，同时由于其外齿与内齿圈内齿间存在齿差关系，因此使得正齿轮在自转与公转时会产生速度差，即自转时的速度低于公转时的速度，从而使其输出的转速低于驱动架的转速。相应的，由于内齿圈和正齿轮间存在相互作用力，因此使得内齿圈在正齿轮自转时也会旋转，只是此时内齿圈的旋转方向与正齿轮的自转方向相反，也就是说，此时内齿圈的旋转方向与驱动架的旋转方向相同，而且，此时内齿圈的转速也低于驱动架的转速。

综上，正齿轮在旋转的偏心套和与其通过轮齿啮合的内齿圈的综合作用力下，同时进行公转和自转，并且其自转的方向与公转方向相反，自转时的转速低于驱动架的转速；而内齿圈也在相应作用力的作用下，进行与正齿轮自转方向相反且低于驱动架转速的旋转运动。

当正齿轮在低速自转过程中，其通过滑块结构将动力传递给减速输出轴。本实施例的滑块结构包括：穿过减速输出轴的十字滑块85，其下端面与正齿轮的上端面滑动连接；与十字滑块的上端面滑动连接的定位滑块86，其中心与减速输出轴固连。其中，如图4所示，十字滑块包括：中心穿过减速输出轴的圆盘本体851；分别设置于圆盘本体下端面且径向相对的一对下凸台852；分别设置于圆盘本体上端面且径向相对的一对上凸台853，其延长线与一对下凸台延长线成空间十字分布。如图3所示，定位滑块包括：呈筒状的滑块本体861，其中心与减速输出轴固连；设于滑块本体两侧且沿其径向相背伸出的一对耳板862，其上分别设有与一对上凸台相匹配的凹槽863。优选的，正齿轮的上端面设有径向相对的一对齿轮凹槽，且其与一对下凸台的位置相对应。

具体的，如图5所示，本实施例中，在正齿轮上端面的一对齿轮凹槽62中分别安置着十字滑块85中的一对下凸台，并且一对下凸台可以分别在与其位置相对应的一对齿轮凹槽内滑动；十字滑块85中的一对上凸台分别安置在位于定位滑块下表面的一对凹槽863内，并且一对上凸台可以分别在一对凹槽内滑动；定位滑块的滑块本体中心与减速输出轴固定连接，从而使得定位滑块的中心线与减速输出轴的中心线重合。

当正齿轮低速自转时，其上的一对齿轮凹槽62随之同速、同向旋转，从而带动安置于一对齿轮凹槽中的一对下凸台852随之旋转，即此时十字滑块整体跟着正齿轮旋转，在离心力的作用下，十字滑块上的一对下凸台和一对上凸台分别在一对齿轮凹槽和一对凹槽863内沿径向滑动，并且滑动的过程是由正齿轮轴线40方向朝向减速输出轴轴线50方向的运动过程。由于十字滑块中的一对上凸台滑动安置于定位滑块的一对凹槽863内，因此上凸台旋转时带动凹槽旋转，即带动定位滑块旋转，由于定位滑块的中心与减速输出轴固连，从而当定位滑块旋转时带动减速输出轴随其进行与正齿轮同向、同速的旋转运动。

由图2和图18可以看出，当正齿轮绕着减速输出轴轴线偏心旋转时，通过滑块结构，可以将正齿轮自转时绕着正齿轮轴线40旋转所产生的动力，转化为减速输出轴绕着减速输出轴轴线50(即驱动架轴线)旋转的动力，即将正齿轮绕减速输出轴轴线偏心旋转的输出转化为与减速输出轴轴线同轴的输出。

实际使用中，有些外接设备在不同的工况下要求减速输出轴有不同的转速，如洗衣机，在洗涤工况下需要减速输出轴可以低速输出，在脱水工况下需要减速输出轴可以高速输出，从而使得洗涤物可以完全被脱水。为了实现外接设备不同工况的需求，本实施例还对上述齿轮减速电机做出进一步的改进。

在本实施例中，应用于洗衣机的齿轮减速电机还包括一个离合器装置，该离合器装置设置于壳体组件构成的内部空腔内，并且轴向滑动的套装于内齿圈的外壁上，其通过和设于驱动架一端面上的卡齿33卡合连接或与卡齿脱离，从而使得减速装置进行高速或低速运动。

具体的，本实施例中的离合器装置为电磁离合器装置，其包括电磁线圈机构和离合齿圈91，且电磁线圈机构安置于离合齿圈的外部。

其中，电磁线圈机构包括电磁线圈92、线架93和线圈保持架94。线圈保持架固定安装在壳体组件中的安装盘14上，线架安装于线圈保持架内，而电磁线圈绕设在线架上。

其中，离合齿圈91包括上端连接部和下端连接部，且上端连接部与下端连接部可以为分体式固定连接，也可以是一体式固定连接。为了便于加工或安装，优选的，如图16所示，上端连接部为筒状结构，其内壁设有内花键911，其外壁设与其一体注塑成型的导磁铁环912，并且内花键911与内齿圈外壁上的外花键711滑动配合，而导磁铁环与电磁线圈相配合，可在电磁线圈的磁力作用下远离电磁线圈；下端连接部的底部端面设有多个间隔分布的凸齿，各相邻凸齿之间形成齿槽913，且该齿槽913与设于驱动架一端面上的卡齿33相匹配，优选地，在下端连接部的四周部位设有若干减料槽以降低生产制造成本。

当电磁线圈通电时，在电磁线圈磁场排斥力的作用下，使导磁铁环向下运动以便远离电磁线圈，而导磁铁环与离合齿圈的上端连接部固连，从而在导磁铁环的带动下，使得整个离合齿圈91沿内齿圈外壁向下滑动并到达其第二定位位置，此时离合齿圈下端连接部的齿槽与驱动架上的卡齿啮合连接，因此，内齿圈获得与驱动架相同的转速，并使减速装置处于锁死状态；相反，当电磁线圈断电时，离合齿圈在安装于内齿圈上弹簧的回复力的作用下，沿内齿圈外壁向上滑动并到达其第一定位位置，此时使下端连接部的齿槽与驱动架上的卡齿分离，进而使减速装置进入工作状态。当

在本实施例中，将以上所述的减速输出轴做为洗衣机的洗涤轴，输出轴套做为洗衣机的脱水套筒，并且洗涤轴与洗衣机的波轮固连，而脱水套筒与洗衣机的内筒固连，通过离合器装置实现洗衣机对洗涤和脱水工况的转换，具体为：

当离合器装置中的电磁线圈通电时，洗衣机进入对洗涤物的脱水状态。此时，电磁线圈与离合齿圈外侧设置的导磁铁环912相互作用会形成一个闭合的磁路，而离合齿圈在电磁排斥力的作用下沿着内齿圈外壁向下滑动(如图1中向下的方向)，且在滑动过程中离合齿圈将设置在内齿圈中的弹簧压缩，并使设置在离合齿圈下端连接部的多个齿槽与驱动架一端的卡齿卡合连接在一起，从而使得离合齿圈与驱动架连接为一体，进而使输出轴套与驱动架连接为一体，并使输出轴套获得与驱动架相同的转速。由于与输出轴套连接的内筒的转动惯量大于与减速输出轴连接的波轮的转动惯量，所以通过减速输出轴与波轮固连的减速装置中的正齿轮和内齿圈处于锁紧状态，使得减速装置在内筒极大的转动惯量下处于锁紧状态，因此整个减速装置随着驱动架一起进行高速运转，进而带动与其固连的减速输出轴也随同驱动架进行高速旋转，从而使与输出轴套连接的内筒带动与减速输出轴连接的波轮高速转动对洗涤物进行脱水。

当对洗涤物进行洗涤时，此时电磁线圈断电，电磁线圈与离合齿圈之间形成的闭合磁路消失，离合齿圈不再受到电磁排斥力的作用，因此在弹簧回复力的作用下，离合齿圈沿内齿圈外壁向上移动，从而使设置在离合齿圈下端连接部的多个齿槽与驱动架一端的卡齿脱离，进而使减速装置进入如下工作状态：

如图18所示，当驱动架沿图18所示的逆时针方向绕驱动架轴线(即图18中所示的减速输出轴轴线50，为了描述方便，以下均将该轴线称之为减速输出轴轴线)高速旋转时，带动与其固连的偏心套4随其沿逆时针方向以与其相同的速度绕减速输出轴轴线进行高速旋转，而偏心套的高速旋转带动正齿轮绕减速输出轴轴线进行偏心的高速公转，当正齿轮在高速公转过程中，其外齿与内齿圈的内齿相啮合而产生相互的作用力，从而使得正齿轮绕着正齿轮轴线40进行自转，并且正齿轮自转的方向与偏心套旋转的方向相反，如图18中所示，此时正齿轮的旋转方向为顺时针方向，而其转速低于驱动架的转速。

在正齿轮与内齿圈啮合而产生自转的过程中，内齿圈在其作用下进行旋转，由于内齿圈的内齿与正齿轮的外齿间存在齿差，因此内齿圈沿与正齿轮旋转方向相反的方向进行低速旋转，如图18中所示的逆时针方向。而伴随着正齿轮自转的，还有减速装置中的滑块结构。当正齿轮以低于驱动架转速绕正齿轮轴线进行顺时针方向的旋转时，正齿轮通过设与其上的一对齿轮凹槽62将动力传递给滑动安置于一对齿轮凹槽中的一对下凸台852，从而使得十字滑块随着正齿轮进行顺时针方向的旋转，进而带动通过一对凹槽863与十字滑块上的一对上凸台滑动连接的定位滑块进行顺时针方向的旋转，由于定位滑块的中心与减速输出轴固连，从而当定位滑块顺时针旋转时带动减速输出轴随其进行顺时针方向的旋转，如图18中最里侧的箭头所示。

由图18可知，在洗涤工况中，当驱动架高速旋转时，通过本实施例的减速装置，可使与内齿圈连接的脱水套筒和与减速输出轴连接的波轮获得相反方向的低于驱动架转速的低速运动，从而解决了现有技术中在洗涤时需将脱水套筒固定而需消耗大量能源的难题。

本实施例通过将减速装置安置于转子组件内部，从而有效利用了转子组件的内部空间，减小了电机的体积，利于电机的小型化生产，并且，在本实施例中，采用滑块结构将正齿轮与减速输出轴连接，从而将正齿轮的绕减速输出轴轴线的偏心输出转化为与减速输出轴轴线同轴的输出，避免减速装置在工作过程中产生不必要的振动。

实施例2

如图7、8所示，为本发明的齿轮减速电机采用连接盘结构作为连接装置的结构示意图。

如图7可知，本实施例的电机也为内转子电机。其中，在壳体组件内安置有具有空腔的转子组件，并且在转子组件的空腔中安置有减速装置，该减速装置包括偏心套4、正齿轮6、内齿圈7和连接装置8，并且为了方便对减速装置输出速度进行调节，本发明的齿轮减速电机也包括一个离合器装置。其中，在本实施例中，连接装置采用的是连接盘结构。

在本实施例中，壳体组件、离合器装置及减速装置中的偏心套、内齿圈均与实施例1相同，在此不再重述，下面仅对连接装置和与连接装置相连的正齿轮的结构进行相应的描述。

如图11所示，本实施例中的正齿轮6包括钢圈63和位于钢圈外侧且与其一体注塑成型的外齿60，并且在钢圈的圆周均布有用于安置多个连接轴的连接轴孔61。其中，钢圈与偏心套中的第一套体转动连接，具体连接方式与实施例1相同，在此不再重述。

本实施例中的连接盘结构包括连接盘和与连接盘滑动接触且通过摩擦力带动连接盘旋转的多个连接轴83。具体的，如图8、9、10所示，连接盘具有呈盘状的连接盘本体81，其中心穿过减速输出轴且与减速输出轴固连，为了加强与减速输出轴间的连接，可在连接盘本体的上端面中部固设一圆筒84，通过圆筒内壁设置的齿形与减速输出轴固连。在制造时，连接盘本体与圆筒一体成型，或者采用焊接的方式将其连接为一体。在连接盘本体的圆周均匀分布有多个通孔82，而多个连接轴分别安置在每个通孔内且与其滑动接触。具体的，每个连接轴的一端安置于连接盘本体的一个通孔内，并沿着通孔的内壁进行滑动，每个连接轴的另一端固定安置于正齿轮的一个连接轴孔61内，在本实施例中，连接盘本体上的通孔和连接轴的数量均为六个，并且通孔的内径大于连接轴的外径。在安装时，先将六个连接轴的所述另一端分别固定安置在正齿轮的六个连接轴孔内，再将六个连接轴的一端分别安置在连接盘本体的六个通孔内，同时确保六个连接轴的外表面分别和与其位置对应的六个通孔的内壁相切。

本实施例中的减速装置是通过如下的运动将转子组件的旋转动力进行传递的。

当离合器装置中的电磁线圈通电时，洗衣机进入脱水状态：此时电磁线圈与离合齿圈外侧设置的导磁铁环912相互作用会形成一个闭合的磁路，此时离合齿圈在电磁排斥力的作用下沿着内齿圈外壁向下滑动(如图1中向下的方向)，且在滑动过程中离合齿圈将设置在内齿圈中的弹簧压缩，并使设置在离合齿圈下端连接部的多个齿槽与驱动架一端的卡齿卡合连接在一起，从而使得离合齿圈与驱动架连接为一体，进而使输出轴套与驱动架连接为一体，并使输出轴套获得与驱动架相同的转速。由于与输出轴套连接的内筒的转动惯量大于与减速输出轴连接的波轮的转动惯量，所以通过减速输出轴与波轮固连的减速装置中的正齿轮和内齿圈处于锁紧状态，使得减速装置在内筒极大的转动惯量下处于锁紧状态，因此整个减速装置随着驱动架一起进行高速运转，进而带动与其固连的减速输出轴也随同驱动架进行高速旋转，从而使与输出轴套连接的内筒带动与减速输出轴连接的波轮高速转动对洗涤物进行脱水。

当离合器装置中的电磁线圈断电时，洗衣机进入洗涤状态：此时，电磁线圈与离合齿圈之间形成的闭合磁路消失，离合齿圈不再受到电磁排斥力的作用，因此在弹簧回复力的作用下，离合齿圈沿内齿圈外壁向上移动，从而使设置在离合齿圈下端连接部的多个齿槽与驱动架一端的卡齿脱离，进而使减速装置进入如下工作状态：

如图18所示，当驱动架沿图18所示的逆时针方向绕驱动架轴线(即图18中所示的减速输出轴轴线50，为了描述方便，以下均将该轴线称之为减速输出轴轴线)高速旋转时，带动与其固连的偏心套4随其沿逆时针方向以与其相同的速度绕减速输出轴轴线进行高速旋转，而偏心套的高速旋转带动正齿轮绕减速输出轴轴线进行偏心的高速公转，当正齿轮在高速公转过程中，其外齿与内齿圈的内齿相啮合而产生相互的作用力，从而使得正齿轮绕着正齿轮轴线40进行自转，并且正齿轮自转的方向与偏心套旋转的方向相反，如图18中所示，此时正齿轮的旋转方向为顺时针方向，而其转速低于驱动架的转速。

在正齿轮与内齿圈啮合而产生自转的过程中，内齿圈在其作用下进行旋转，由于内齿圈的内齿与正齿轮的外齿间存在齿差，因此内齿圈沿与正齿轮旋转方向相反的方向进行低速旋转，如图18中所示的逆时针方向。而伴随着正齿轮自转的，还有减速装置中的连接盘结构，其随着正齿轮的自转进行相应的旋转，并带动减速输出轴进行与正齿轮同速、同旋转方向的旋转，并且，使正齿轮绕减速输出轴轴线偏心旋转所产生的偏心输出，转化为沿减速输出轴轴线方向的输出。

具体的，正齿轮在偏心旋转的过程中，固装在正齿轮的六个连接轴孔中的六个连接轴也与其同步旋转，由于六个连接轴的另一端抵在连接盘本体的六个通孔的内壁上且在其内壁上做圆周运动，因此六个连接轴共同推动连接盘本体并使连接盘本体随着正齿轮的旋转而同步旋转，而由于连接盘本体上端面的圆筒与减速输出轴固连，因此当连接盘本体旋转时，会带动减速输出轴随之同步旋转，从而实现了将正齿轮偏心旋转时产生的偏离减速输出轴轴线方向的输出，转化为与减速输出轴轴线同向的输出。

在本实施例中所涉及到的其它部件均与实施例1中的结构相同，工作原理也相同，在此不再进行重述。

在本发明的齿轮减速电机中，为了防止减速输出轴的轴向窜动或位移，可在实施例1和实施例2所述的减速输出轴或输出轴套的适合位置加装多个卡簧和其它等同功能部件；为了便于安装以及承重，可在减速输出轴的适合位置加装垫片和其它等同功能部件；为了满足本发明传动关系的正常传递以及安装，会在不同部位设置多个含油轴承和多个滚珠轴承，如在减速输出轴和输出轴套之间设置多个含油轴承，在内齿圈与输出轴套之间、安装盘与输出轴套之间、以及电机端盖与减速输出轴之间设置多个滚珠轴承，更具体地，所述的滚珠轴承可为深沟球轴承。优选地，在电机端盖与减速输出轴之间的滚珠轴承与减速输出轴之间可以设置用于起到含油轴承功能的衬套。当应用于洗衣机领域时，为了防止洗涤水沿减速输出轴、输出轴套以及安装盘进入齿轮减速电机内，在减速输出轴和输出轴套之间设置小水封，在输出轴套与安装盘之间设置大水封。优选地，为了实现在工作时的减震减噪，在各装配部件之间加装塑料材料或弹性材料制备而成的减震垫，以及在满足安装强度或相关功能的条件下，将壳体组件采用铸铝材料，或将内齿圈采用塑料制备而成。

由于以上所述的卡簧、垫片、含油轴承、滚珠轴承、衬套、大水封、小水封和减震减噪件等各零件均为本领域技术人员的惯用手段，因此对于以上零件在结构上做出的任何改动相对于本专利来说都应理解为不具备新颖性。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种齿轮减速电机，其特征在于，包括：

设置于壳体组件内部的电机定子；

安装于定子之内或之外的转子组件；

设置于转子组件内部且将转子组件的输出转速进行减速处理的减速装置，用于从转子组件中心位置处获取偏心的转动动能，并输出其转速低于所述转子转速的动力；

连接所述减速装置的减速输出轴，在所述减速装置输出动力的作用下进行低速转动。

2.根据权利要求1所述的齿轮减速电机，其特征在于，还包括：连接所述减速装置的输出轴套，其套设于所述减速输出轴外部。

3.根据权利要求2所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述转子组件包括：

驱动架；

位于所述驱动架之内的空腔。

4.根据权利要求3所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述减速装置安装在所述空腔内，并且包括：

连接所述驱动架且绕驱动架轴线旋转的偏心套；

套装于所述偏心套外部且与其转动连接的正齿轮，用于随着偏心套的旋转而绕所述驱动架轴线进行公转；

连接所述输出轴套的内齿圈，其内安置有所述正齿轮，使得所述正齿轮在所述公转期间与所述内齿圈的内齿啮合而产生自转；

将所述正齿轮连接到所述减速输出轴的连接装置。

5.根据权利要求4所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述连接装置为滑块结构，其包括：

穿过所述减速输出轴的十字滑块，其下端面与所述正齿轮的上端面滑动连接；

与十字滑块的上端面滑动连接的定位滑块，其中心与所述减速输出轴固连。

6.根据权利要求5所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述十字滑块包括：

中心穿过所述减速输出轴的圆盘本体；

分别设置于圆盘本体下端面且径向相对的一对下凸台；及

分别设置于圆盘本体上端面且径向相对的一对上凸台。

7.根据权利要求6所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述定位滑块包括：

呈筒状的滑块本体，其中心与所述减速输出轴固连；及

设于滑块本体两侧且沿其径向相背伸出的一对耳板，其上分别设有与所述一对上凸台相匹配的凹槽。

8.根据权利要求4所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述连接装置包括连接盘本体，所述连接盘本体与所述正齿轮为轴孔销插装式滑动连接。

9.根据权利要求4所述的齿轮减速电机，其特征在于，所述偏心套包括：

与所述驱动架固连且绕所述驱动架轴线旋转的第二套体；

与第二套体上端面固定连接的第一套体，其绕所述驱动架轴线偏心旋转；

其中，所述正齿轮转动安装于所述第一套体的外部。

10.根据权利要求4所述的齿轮减速电机，其特征在于，还包括：设置于所述壳体组件内部的离合器装置，其轴向滑动的套装于所述内齿圈的外壁上，通过轴向滑动与设于所述驱动架一端的卡齿进行卡合连接或与所述卡齿脱离。